[发明专利]冶炼烟气湿法脱砷的方法和系统

说明书

本发明属于烟气脱砷技术领域，具体涉及一种冶炼烟气湿法脱砷的方法和系统。所述冶炼烟气湿法脱砷的方法，包括：将所述冶炼烟气进行高浓度硫酸洗涤，以便除去大部分的三氧化硫；将所述高浓度硫酸洗涤后的烟气进行低浓度硫酸洗涤，以便除去大部分的As₂O₃；其中，所述高浓度硫酸中硫酸的质量分数为40％以上，所述低浓度硫酸中硫酸的质量分数为20％以下。本发明提供的冶炼烟气湿法脱砷的方法具有危废渣量少、药剂消耗小、处理成本低、主要砷产品纯度高的优点。

技术领域

本发明属于烟气脱砷技术领域，具体涉及一种冶炼烟气湿法脱砷的方法和系统。

背景技术

含砷金属矿(As％≥0.5％)在火法冶炼过程中，精矿中的砷大部分进入烟气，这部分砷须在烟气进入制酸系统之前除去以免对后续制酸生产造成不利影响，减少烟气净化系统的含砷废酸产生量。

目前有色冶炼烟气脱砷技术有干法脱砷和湿法脱砷两种，干法收砷技术通过烟气骤冷操作将三氧化二砷凝华为固态析出后进入布袋收尘器完成气固分离，得到较为纯净的As₂O₃。干法工艺烟气脱砷效率可达到90％以上，烟气中剩余10％的砷进入后续烟气净化系统进入废酸送去废水处理系统，一般采用硫化沉砷+石灰铁盐工艺处理达标。

但由于冶炼烟气中存在一定量的SO₃，烟气露点温度高约200℃，处于骤冷塔工作的温度区间，因此塔内有大量冷凝酸同三氧化二砷一同冷凝出来，造成除尘器布袋堵塞、设备腐蚀等问题。类似企业一般采用塔内喷碱液(NaOH或CaO)的办法冷凝析出As₂O₃的同时脱除烟气中SO₃，但都在不同程度上存在问题：采用NaOH脱除SO₃药剂成本高，采用CaO脱除SO₃则产生的大量硫酸钙混入As₂O₃产品，降低三氧化二砷产品纯度，为后续处理带来很多困难，危废处理费用很高。同时干法除砷工艺特点决定了其对除尘设备和操作条件要求非常高：除尘器中布袋数目庞大，仅其中一只布袋发生泄漏就会引发系统除砷效果大幅下降，大量As₂O₃随烟气进入烟气洗涤系统，洗涤废酸中砷含量会大幅增长，容易超过废水处理系统的处理能力造成废水砷超标排放，需要全系统停车检修并对破损布袋进行更换；另外由于操作方面的原因也容易造成除尘器布袋堵塞等问题影响生产。综上，干法工艺故障率较高，运行成本高，对企业经济效益影响较大。

常规湿法脱砷一般采用稀酸多级洗涤+电除雾净化以满足后续烟气制酸要求，含砷洗涤液经过硫化沉砷+石灰铁盐两段处理达标后回用或排放，产出硫化砷渣和石膏中和渣，硫化砷渣一般按危险固废定性。该工艺脱砷率可达到99％以上，并且废水能够保证达标排放，缺点在于：第一投资费用高；第二硫化剂(一般用工业硫化钠)药剂成本高；第三所用工业硫化钠纯度仅65％，大量杂质进入硫化砷渣，后续危废渣处理费用高、难度大。第四产生的硫化砷渣，为危险固废，砷品位低，仅为30％，渣量大，危废处置费用高。

发明内容

针对上述含砷金属矿冶炼烟气处理技术存在的问题，本发明提供了一种安全环保、故障率低、危废渣量小、主要砷产品纯净度高、生产成本低、后续处理费用低的冶炼烟气湿法脱砷的方法和系统。

具体来说，本发明提供了如下技术方案：

一种冶炼烟气湿法脱砷的方法，包括：

将所述冶炼烟气进行高浓度硫酸洗涤，以便除去大部分的三氧化硫；

将所述高浓度硫酸洗涤后的烟气进行低浓度硫酸洗涤，以便除去大部分的As₂O₃；

其中，所述高浓度硫酸中硫酸的质量分数为40％以上，所述低浓度硫酸中硫酸的质量分数为20％以下。